JPH062708A - クランクシャフトのオイル保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】摺動部分のオイルが軸線方向へ流動するのを抑
制し、同摺動部分にオイルを十分に保持して油膜切れを
未然に防止する。 【構成】シリンダブロック６には、クランクシャフトベ
アリング７，８を介してクランクジャーナル２が回転可
能に支持され、クランクピン３には、コンロッドベアリ
ング１１，１２を介してコネクティングロッド９の大端
部１０が連結されている。クランクシャフトＣ内に設け
られたオイル通路１６は、クランクジャーナル２の外周
面及びクランクピン３の外周面にそれぞれ開口してい
る。さらに、クランクピン３の外周面の軸線方向両端部
と、クランクジャーナル２の外周面の軸線方向両端部と
には、それぞれ一対のオイル保持用全周溝２０，２１が
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのクランクシ
ャフトとベアリングとの間に供給された潤滑用のオイル
を保持するためのオイル保持構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば実開昭６２−１３２２２号
公報には、クランクシャフトのクランクピンとベアリン
グとの間に油膜を保持しつつ、この油膜に混入した異物
をベアリング外へ取り除くようにした技術が開示されて
いる。この技術は、コネクティングロッドのベアリング
として、上下に二分割されたメタルが用いられることに
着目されたものである。詳しくは、図３に示すように、
クランクシャフト３１のクランクピン３２には、上下一
対のメタル３３，３４を介してコネクティングロッド３
５の大端部３６が連結されている。各メタル３３，３４
は半円状をなし、軸受荷重の小さい方（図３の下方）の
メタル３４の内周面には、周方向に延びるオイル溝３７
が形成されている。このオイル溝３７は、クランクピン
３２に開口するオイル通路３８と連通し、かつ、両メタ
ル３３，３４の接合部３９のうち少なくとも一方に形成
された隙間に連通している。

【０００３】この技術によると、上下両メタル３３，３
４に加わる圧力の上昇が可及的に抑えられる。また、オ
イル通路３８を介してオイル溝３７に供給されるオイル
により、安定して油膜が保持される。さらに、前記オイ
ルは上下両メタル３３，３４の接合部３９の隙間から外
部へ排出される。このため、オイル流通にともない、油
膜に混入した異物を取り除くことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、オ
イル溝３７とクランクピン３２との間に油膜を安定的に
保持して、同部分での潤滑を保証できる。しかし、上下
両メタル３３，３４とクランクピン３２との摺動部分に
おいて、オイル溝３７以外の箇所のオイルは、軸線Ｌ３
方向へ流動して同摺動部分の両端から流出しやすい。こ
のため、摺動部分での油膜保持を十分に行うことができ
ず、油膜切れが発生するおそれがある。

【０００５】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は摺動部分のオイルが軸線方向へ流
動するのを抑制し、同摺動部分にオイルを十分に保持し
て油膜切れを未然に防止できるクランクシャフトのオイ
ル保持構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、エンジンのシリンダブロックに、クランク
シャフトベアリングを介してクランクシャフトのクラン
クジャーナルを回転可能に支持するとともに、前記クラ
ンクシャフトのクランクピンに、コンロッドベアリング
を介してコネクティングロッドの大端部を連結し、前記
クランクシャフト内に設けたオイル通路を、前記クラン
クジャーナルの外周面及びクランクピンの外周面にそれ
ぞれ開口し、さらに、前記クランクジャーナルの外周面
及びクランクシャフトベアリングの内周面のいずれか一
方の軸線方向両端部と、クランクピンの外周面及びコン
ロッドベアリングの内周面のいずれか一方の軸線方向両
端部とには、それぞれ一対のオイル保持用の全周溝を設
けている。

【０００７】

【作用】クランクシャフトの回転時には、クランクジャ
ーナル及びクランクシャフトベアリング間の摺動部分
と、クランクピン及びコンロッドベアリング間の摺動部
分とに、オイル通路を通過したオイルが供給されて、油
膜が形成される。この油膜の形成により、摺動部分での
摩擦抵抗が低減される。

【０００８】前記クランクシャフトの回転時には、油膜
を形成するオイルが軸線方向へ流動しようとする。この
流動により、摺動部分での軸線方向両端部におけるオイ
ルが減少するおそれがある。しかし、クランクジャーナ
ルの外周面又はクランクシャフトベアリングの内周面の
軸線方向両端部には、一対のオイル保持用の全周溝が設
けられている。また、クランクピンの外周面又はコンロ
ッドベアリングの内周面の軸線方向両端部には、一対の
オイル保持用の全周溝が設けられている。これらの全周
溝内及びその近傍のオイルは、軸線方向へ向かうオイル
の流れの抵抗となる。そのため、前記のように軸線方向
へ流動しようとするオイルの流れは全周溝部分で一旦弱
められ、全周溝よりも外側へ流出しにくくなる。その結
果、両全周溝間の摺動部分にはオイルが保持されること
になる。

【０００９】また、前記摺動部分の軸線方向両端側に
は、オイル流出を阻止するための箇所が不要となる。さ
らに、オイル流出に起因する油膜切れが減少するので、
摺動部分へのオイルの供給量が少なくてすむ。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１に
従って説明する。図１は、エンジン内に組付けられたク
ランクシャフトＣの一部を拡大して示す断面図である。
クランクシャフトＣは、ピストンの往復運動を回転運動
に変換して動力を取り出すためのものである。このクラ
ンクシャフトＣは、円柱状のクランクジャーナル２と、
同クランクジャーナル２の軸線Ｌ１に平行に配置された
円柱状のクランクピン３と、両者２，３をつなぐクラン
クアーム１と、回転のバランスをとるためのカウンタウ
エイト４とを備えている。

【００１１】クランクジャーナル２は、ベアリングキャ
ップ５によりエンジンのシリンダブロック６に回転可能
に取付けられている。すなわち、シリンダブロック６及
びベアリングキャップ５にはそれぞれ半円状のクランク
シャフトベアリング７，８が係止され、これらがクラン
クジャーナル２に外嵌されている。

【００１２】また、クランクピン３には、コネクティン
グロッド９の大端部１０が回動可能に連結されている。
すなわち、大端部１０には半円状をなす上下一対のコン
ロッドベアリング１１，１２が係止され、これらがクラ
ンクピン３に外嵌されている。なお、クランクピン３の
両端側のクランクアーム１には、それぞれ段差部１３が
一体形成されている。両段差部１３は、クランクピン３
の軸線Ｌ２方向へ作用するコネクティングロッド９の応
力を受け止めるためのものである。

【００１３】前記クランクジャーナル２の外周面と上下
両クランクシャフトベアリング７，８の内周面との間に
油膜を形成して潤滑を行うために、シリンダブロック６
にはオイル通路１４が設けられている。オイル通路１４
は、上側のクランクシャフトベアリング７に透設された
透孔１５に連通している。このため、オイルポンプ（図
示しない）によってオイル通路１４に圧送されたオイル
は、透孔１５を通って、クランクジャーナル２の外周面
と上下両クランクシャフトベアリング７，８の内周面と
の隙間に供給される。

【００１４】また、クランクピン３の外周面と上下両コ
ンロッドベアリング１１，１２の内周面との間に油膜を
形成して潤滑を行うために、クランクシャフトＣの内部
にはオイル通路１６が設けられている。このオイル通路
１６は、クランクジャーナル２の軸線Ｌ１に直交する第
１のオイル孔１７と、クランクピン３の軸線Ｌ２に直交
する第２のオイル孔１８と、両オイル孔１７，１８を連
通させる連通孔１９とからなる。第１のオイル孔１７の
両端部は、クランクジャーナル２の外周面の中央部に開
口している。また、第２のオイル孔１８の両端部は、ク
ランクピン３の外周面の中央部に開口している。このた
め、クランクジャーナル２の外周面と上下両クランクシ
ャフトベアリング７，８の内周面との間に供給されたオ
イルの一部は、第１のオイル孔１７、連通孔１９、第２
のオイル孔１８を通って、クランクピン３の外周面と上
下両コンロッドベアリング１１，１２の内周面との隙間
に導かれる。

【００１５】さらに、前記クランクジャーナル２の外周
面における軸線Ｌ１方向の両端部には、断面半円状をな
す一対の全周溝２０が設けられている。同様にして、ク
ランクピン３の外周面における軸線Ｌ２方向の両端部に
は、断面半円状をなす一対の全周溝２１が設けられてい
る。

【００１６】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果について説明する。クランクシャフトＣの
回転時には、クランクジャーナル２と上下両クランクシ
ャフトベアリング７，８との摺動部分に、オイル通路１
４及び透孔１５を介してオイルが供給されて、油膜が形
成される。また、クランクピン３と上下両コンロッドベ
アリング１１，１２との摺動部分に、第１のオイル孔１
７、連通孔１９、第２のオイル孔１８を通過したオイル
が導かれて、油膜が形成される。これらの油膜の形成に
より、摺動部分での摩擦抵抗が低減される。

【００１７】前記クランクシャフトＣの回転時には、油
膜を形成するオイルが軸線Ｌ１方向及び軸線Ｌ２方向へ
それぞれ流動しようとする。この流動により、摺動部分
における軸線Ｌ１方向の両端部及び軸線Ｌ２方向の両端
部のオイルが減少するおそれがある。しかし、本実施例
では、クランクジャーナル２の外周面の軸線方向Ｌ１両
端部に一対の全周溝２０が設けられ、クランクピン３の
外周面の軸線方向Ｌ２両端部に一対の全周溝２１が設け
られている。これらの全周溝２０，２１内及びその近傍
のオイルは、軸線Ｌ１方向及び軸線Ｌ２方向へ向かうオ
イルの流れの抵抗となる。そのため、前記オイルの流れ
は全周溝２０，２１部分で一旦弱められ、同全周溝２
０，２１よりも外側へ流出しにくくなる。その結果、両
全周溝２０，２１間の摺動部分にはオイルが保持される
こととなり、同箇所での油膜切れが解消される。

【００１８】ところで、前記従来技術では、クランクピ
ン３２と上下両メタル３３，３４との摺動部分のオイル
が軸線Ｌ３方向両端から流出して焼付きを起こしやすい
ことから、何らかの対策を講じて、前記オイルの流出を
阻止する必要がある。例えば、図１において二点鎖線で
示すように、コネクティングロッド９の大端部１０の肉
厚を厚くする。また、クランクピン３の両端側の段差部
１３を、前記大端部１０の両端面に当接し得るように、
ピストン側（図１の上方）へ大きく膨出させる。そし
て、大端部１０の両端面を常に段差部１３の内壁面に当
接させることにより、前記オイルの流出を阻止すること
が考えられる。

【００１９】これに対し、本実施例では上述のように一
対の全周溝２０，２１によってオイルの流動が弱められ
るので、前記大端部１０と段差部１３とを常に当接させ
る必要がなくなる。このため、図１において実線で示す
ように、コネクティングロッド９の大端部１０の肉厚を
薄くでき、しかも、前記段差部１３の膨出部分を除肉で
きる。この除肉により、クランクシャフトＣの回転のバ
ランスが変化するので、バランス率を一定にしようとす
ると、カウンタウエイト４の一部（図１のＡ部及びＢ
部）を除肉することになる。従って、これらの除肉によ
りクランクシャフトＣを従来よりも大幅に軽量化でき、
回転マスを減少させることができる。

【００２０】さらに、前記従来技術では、オイル流出に
起因する油膜切れを解消する対策として、多量のオイル
を供給することにより、前記オイル流出に起因するオイ
ル不足を補うことが考えられる。これに対し、本実施例
では全周溝２０，２１によってオイル流出が減少するの
で、その分、摺動部分へのオイルの供給量が少なくてす
む。これにともない、オイルポンプの小型化が可能とな
る。

【００２１】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 （１）クランクジャーナル２の外周面にかえて、図２に
示すように、上下両クランクシャフトベアリング７，８
の内周面の両端部に全周溝２０を設けてもよい。また、
図示はしないが、クランクピン３の外周面にかえて、上
下両コンロッドベアリング１１，１２の内周面の両端部
に全周溝２１を設けてもよい。このようにしても、前記
実施例と同様の作用及び効果を奏する。 （２）全周溝２０，２１の断面形状を、半円形以外の形
状、例えば四角形、三角形、半楕円形等、適宜変更して
もよい。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ク
ランクジャーナルの外周面及びクランクシャフトベアリ
ングの内周面のいずれか一方の軸線方向両端部と、クラ
ンクピンの外周面及びコンロッドベアリングの内周面の
いずれか一方の軸線方向両端部とに、それぞれ一対のオ
イル保持用の全周溝を設けたので、摺動部分でのオイル
の軸線方向への流動を抑制し、両全周溝間で十分なオイ
ルを保持して油膜切れを未然に防止できる。これにとも
ない、摺動部分の軸線方向両側には、オイル流出を阻止
するための箇所が不要となり、その分、軽量化を図って
クランクシャフトの回転マスを減少できる。さらに、オ
イル流出に起因する油膜切れが減少するので、摺動部分
へのオイルの供給量を減らすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例のクランクシャフ
トのオイル保持構造を示す部分断面図である。

【図２】全周溝をクランクシャフトベアリングの内周面
に設けた別例を示す断面図である。

【図３】従来技術のクランクシャフトのオイル保持構造
を示す部分断面図である。

【符号の説明】

２…クランクジャーナル、３…クランクピン、６…シリ
ンダブロック、７，８…クランクシャフトベアリング、
９…コネクティングロッド、１０…大端部、１１，１２
…コンロッドベアリング、１６…オイル通路、２０，２
１…全周溝、Ｃ…クランクシャフト、Ｌ１，Ｌ２…軸線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのシリンダブロックに、クラン
   クシャフトベアリングを介してクランクシャフトのクラ
   ンクジャーナルを回転可能に支持するとともに、前記ク
   ランクシャフトのクランクピンに、コンロッドベアリン
   グを介してコネクティングロッドの大端部を連結し、前
   記クランクシャフト内に設けたオイル通路を、前記クラ
   ンクジャーナルの外周面及びクランクピンの外周面にそ
   れぞれ開口し、さらに、前記クランクジャーナルの外周
   面及びクランクシャフトベアリングの内周面のいずれか
   一方の軸線方向両端部と、クランクピンの外周面及びコ
   ンロッドベアリングの内周面のいずれか一方の軸線方向
   両端部とには、それぞれ一対のオイル保持用の全周溝を
   設けたことを特徴とするクランクシャフトのオイル保持
   構造。